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2 ONLECO S.r.l. Società di ricerca applicata e consulenza Laureata nell Incubatore di Imprese Innovative del Politecnico di Torino Consulenza acustica per la riqualificazione delle aree didattiche Conservatorio Giuseppe Verdi Torino Descrizione delle metodologie operative e individuazione delle soluzioni tecnologiche Febbraio 2010 Direttore Tecnico ing. Giuseppe Bonfante Referente Scientifico arch. Arianna Astolfi Responsabile di commessa e Tecnico Specialista arch. Alessia Griginis Collaboratori dott. Andrea Savio ONLECO S.r.l. Via Pigafetta n. 3, Torino Tel./Fax e.mail: info@onleco.com 1

3 ONLECO S.r.l. Società di ricerca applicata e consulenza Laureata nell Incubatore di Imprese Innovative del Politecnico di Torino L attività in oggetto ha previsto l analisi tecnica, sotto il profilo acustico, delle scelte progettuali elaborate nel merito dello Studio di Fattibilità per la riqualificazione delle aree didattiche del Conservatorio Giuseppe Verdi di Torino. In ragione della destinazione d uso dell edificio, infatti, gli aspetti acustici assumono un ruolo fondamentale al fine di garantire condizioni di comfort acustico ottimale e favorire così lo studio della musica. Per condizioni di comfort acustico ottimali si intende il controllo della risposta acustica degli ambienti, principalmente in riferimento al tempo di riverberazione, e la garanzia di isolamento acustico tra ambienti adiacenti e nei confronti dell ambiente esterno. In Tabella 1 si riportano i principali parametri di qualità acustica, attinti da quanto disponibile in letteratura per analoghe destinazioni d uso, a partire dai quali sono state elaborate le soluzioni progettuali. Tabella 1: principali parametri di qualità acustica e relativi valori ottimali per ambienti destinate alla formazione musicale Range Tempo di riverberazione 0,5-0,9 s Livello di rumore di fondo rumore da traffico NC 40 Livello di rumore di fondo altri strumenti NC 30 Livello di rumore di fondo due strumenti uguali in ambienti adiacenti NC 25 Volume m 3 Superficie m 2 Sulla base dei parametri presi riportati in Tabella 1 sono state analizzate le ipotesi di intervento per il piano terreno volte alla valorizzazione e all ampliamento degli spazi didattici. Tali soluzioni prevedono la realizzazione di un piano intermedio (ammezzato) con ingresso indipendente e completamente separato dal volume sottostante. Tra le soluzioni proposte quella che presenta migliori caratteristiche, sia da un punto di vista architettonico sia da un punto di vista acustico, viene individuata come Soluzione 1 ed è illustrata in Figura 1. ONLECO S.r.l. Via Pigafetta n. 3, Torino Tel./Fax e.mail: info@onleco.com 2

4 ONLECO S.r.l. Società di ricerca applicata e consulenza Laureata nell Incubatore di Imprese Innovative del Politecnico di Torino Figura 1: sezione relativa all ipotesi progettuale in esame - Soluzione 1 La soluzione in esame permette di ottenere: migliore illuminazione; rispetto dei rapporti aero-illuminanti; migliori soluzioni per il fonoisolamento; Per l individuazione delle soluzioni tecnologiche più idonee sono state condotte valutazioni dello stato di fatto, sia da un punto di vista oggettivo (rilievi fonometrici) sia da un punto di vista soggettivo (indagine qualitativa mediante questionari distribuiti ai docenti). Per quanto riguarda i rilievi sperimentali sono state eseguite misure di: tempo di riverberazione; isolamento acustico tra aule adiacenti e tra aule e corridoi; misure di isolamento acustico di facciata; misure di rumore di fondo ad ambienti arredati ma non occupati. Sono stati inoltre svolti rilievi fonometrici all interno di ambienti occupati al fine di caratterizzare i livelli sonori nelle aule durante lo svolgimento delle lezioni. I rilievi fonometrici descritti permettono di dimensionare il grado di isolamento acustico delle strutture al fine di garantire le suddette condizioni di comfort acustico ottimale. I risultati dei rilievi sono stati poi correlati con quanto indicato dai docenti all interno dei questionari al fine di individuare le reali esigenze ed effettuare così una scelta più mirata dei possibili interventi ONLECO S.r.l. Via Pigafetta n. 3, Torino Tel./Fax e.mail: info@onleco.com 3

5 ONLECO S.r.l. Società di ricerca applicata e consulenza Laureata nell Incubatore di Imprese Innovative del Politecnico di Torino tecnologici. Gli interventi individuati per garantire le suddette condizioni acustiche ottimali per lo studio della musica possono essere così riepilogati: Realizzazione di una pavimentazione galleggiante sulla soletta di nuova realizzazione mediante sistema massa-molla-massa, in grado di garantire un abbattimento acustico sull intero spettro di emissione degli strumenti musicali, sia per quanto riguarda la propagazione del suono sia per via aerea sia per via strutturale. Realizzazione di contropareti e controsoffitti fonoisolanti con lastre in cartongesso e gessofibra. l idea è quella di realizzare una scatola nella scatola. Si consiglia la realizzazione di partizioni inclinate, al fine di evitare la presenza di superfici piane parallele. Nel caso si procedesse alla realizzazione di nuovi tramezzi è necessario prevedere strutture con elementi caratterizzati da elevata massa per unità di superficie accoppiati a contropareti leggere. realizzazione di pareti vetrate antisfondamento mediante vetrocamera ad elevata intercapedine d aria e doppie lastre di vetro con stratificazione antirumore. installazione di porte di accesso ai locali ad elevato isolamento acustico; installazione di contro-serramenti realizzati con vetrocamera e doppie lastre di vetro con stratificazione antirumore; trattamento delle superfici delle aule mediante pannelli fonoassorbenti al fine di garantire un adeguato tempo di riverberazione. Posizionamento all interno delle aule di elementi assorbenti quali bass-trap ed elementi diffondenti tipo diffusori di Schroeder. In aggiunta a quanto detto si sottolinea l importanza di curare la posa in opera per evitare la formazione di ponti acustici, soprattutto in corrispondenza del passaggio di eventuali canalizzazioni di impianti tecnologici. Si rimanda per ulteriore dettaglio al dettaglio delle stratigrafie (cfr. Allegato A) e alla presentazione allegata (cfr. Allegato B). Concludendo, è importante precisare che la previsione delle prestazioni acustiche delle strutture in esame risulta di non facile trattazione, in primo luogo a causa della complessità delle soluzioni proposte e in secondo luogo poiché, allo stato attuale, non sono stati fatte indagini approfondite sulle reali caratteristiche delle strutture esistenti. Pertanto è consigliabile effettuare misure di collaudo acustico, oltre che a fine lavori, anche in corso d opera, al fine di ottimizzare ed eventualmente migliorare le scelte effettuate a progetto. ONLECO S.r.l. Via Pigafetta n. 3, Torino Tel./Fax e.mail: info@onleco.com 4

6 ONLECO S.r.l. Società di ricerca applicata e consulenza Laureata nell Incubatore di Imprese Innovative del Politecnico di Torino ALLEGATO A: Dettaglio stratigrafie ONLECO S.r.l. Via Pigafetta n. 3, Torino Tel./Fax e.mail: info@onleco.com 5

7 ONLECO S.r.l. Società di ricerca applicata e consulenza Laureata nell Incubatore di Imprese Innovative del Politecnico di Torino Nuova soletta Soletta realizzata in lamiera grecata con getto in calcestruzzo (2500 Kg/m3 circa) di spessore pari a 10 cm. R w 52 db (da INSUL) Pavimentazione galleggiante: materassino anticalpestio fonas 31; travi in legno (sp. minimo 3cm e larghezza 20 cm) con interasse non superiore a 60 cm; sylomer in strisce posizionato al di sopra delle travi e in corrispondenza della giunzione tra pavimentazione e pareti (sp. 5cm); lana minerale (densità 60 kg/m3) da 5 cm posizionata tra una trave e l altra (sp. tot intercapedine minimo 8 cm - nel caso dell aula percussioni l intercapedine d aria dovrà avere spessore minimo di 20 cm); massa flottante costituita da tavolato in legno (6 cm) e doppia o tripla lastra di calcestruzzo a base cementizia tipo BPB Rigidur H (sp. singola lastra 1,5 cm e densità pari a 1200 Kg/m 3 ). Sarebbero meglio 3 lastre per dare maggior rigidità alla pavimentazione onde evitare l imbarcamento della pavimentazione galleggiante. Si sottolinea che è importante desolidarizzare mediante materiale elastico smorzante i punti di contatto tra le travi di sostegno della struttura e la lamiera grecata e tra la lamiera e le pareti laterali, al fine di limitare la propagazione del suono per via strutturale. Sp. totale: 35 cm circa 45 cm per l aula percussioni Prestazioni acustiche. f 0 < 10 Hz. R w : 9 db R wtot: 61 db (da UNITR 11175) R wtot : 63 db (da INSUL) ONLECO S.r.l. Via Pigafetta n. 3, Torino Tel./Fax e.mail: info@onleco.com 6

8 ONLECO S.r.l. Società di ricerca applicata e consulenza Laureata nell Incubatore di Imprese Innovative del Politecnico di Torino Figura 2: stratigrafia nuova soletta 7 ONLECO S.r.l. Via Pigafetta n. 3, Torino Tel./Fax e.mail: info@onleco.com

9 ONLECO S.r.l. Società di ricerca applicata e consulenza Laureata nell Incubatore di Imprese Innovative del Politecnico di Torino Pareti laterali Le soluzioni sono state elaborate considerando in un caso la demolizione delle pareti esistenti ed in un caso la semplice applicazione di contropareti alle partizioni esistenti. In linea generale è consigliabile che le contropareti siano inclinate per evitare la presenza, all interno degli ambienti, di superfici piane parallele. L angolo di inclinazione dovrà essere pari ad almeno 5. Soluzione a Realizzazione di nuovi tramezzi blocco in cls UNIBLOC completamente riempito di cls (spessore 12cm e densità 2500 kg/m 3 ) intonacato su entrambi i lati; applicazione di contropareti su entrambe i lati realizzate mediante doppia lastra in cartongesso (spessore 12,5 mm e densità > 800 kg/m3) o alternativamente una lastra in cartongesso (spessore 12,5 mm e densità > 800 kg/m3) e una in gesso-fibra intonacata (spessore 15 mm e densità 1200 kg/m3) intercapedini d aria da un lato di 7,5 cm e dall altro di 10 cm riempite con materassino di lana minerale da 5 cm (densità 60 kg/m 3 ); Sp. totale: 37 cm circa È necessario prevedere l applicazione di materiale elastico-smorzante tra le lastre. In caso le dimensioni interne degli ambienti non fossero sufficienti a garantire la realizzazione della stratigrafia descritta potrà essere prevista l applicazione della controparete solo su uno dei due lati della partizione in cls mantenendo un intercapedine di 10 cm. Prestazioni acustiche. R wtot : 60 db ONLECO S.r.l. Via Pigafetta n. 3, Torino Tel./Fax e.mail: info@onleco.com 8

10 ONLECO S.r.l. Società di ricerca applicata e consulenza Laureata nell Incubatore di Imprese Innovative del Politecnico di Torino Figura 3: stratigrafia pareti laterali 9 ONLECO S.r.l. Via Pigafetta n. 3, Torino Tel./Fax e.mail: info@onleco.com

11 ONLECO S.r.l. Società di ricerca applicata e consulenza Laureata nell Incubatore di Imprese Innovative del Politecnico di Torino Soluzione b Soluzione applicabile alle strutture esistenti. Contropareti realizzate mediante doppia lastra in cartongesso (spessore 12,5 mm e densità > 800 kg/m 3 ) o alternativamente mediante una lastra in cartongesso (spessore 12,5 mm e densità > 800 kg/m 3 ) accoppiata ad una lastra in gesso-fibra (spessore 15 mm e densità 1200 kg/m 3 ). Le lastre dovranno essere montate con un intercapedine d aria minima di 10 cm parzialmente riempita con materassino di lana minerale da 7 cm (densità 60 kg/m 3 ). È necessario prevedere l applicazione di materiale elastico-smorzante tra le lastre Prestazioni acustiche: R w Parete esistente: db; R wtot : 60 db (da UNITR1175). Controsoffitti Nell aula percussioni e, più in generale, dove le dimensioni degli ambienti lo permettono, è necessario prevedere l applicazione di un controsoffitto fonoisolante, realizzato mediante doppia lastra in cartongesso (spessore 15 mm e densità > 800 kg/m3). All interno dell aula percussioni l intercapedine d aria tra il controsoffitto e la soletta strutturale dovrà essere di almeno 20 cm. All interno dovrà essere posizionato un materassino di lana minerale dello spessore di 15 cm. Il sistema di aggancio del controsoffitto alla soletta strutturale dovrà essere realizzato mediante sospensioni elasticosmorzanti. I punti di contatto tra il controsoffitto e le strutture verticali dovranno essere desolidarizzati mediante guarnizioni neopreniche. Infine, è necessario disaccoppiare le due lastre di cartongesso mediante interposizione di materiale elastico-smorzante. ONLECO S.r.l. Via Pigafetta n. 3, Torino Tel./Fax e.mail: info@onleco.com 10

12 ONLECO S.r.l. Società di ricerca applicata e consulenza Laureata nell Incubatore di Imprese Innovative del Politecnico di Torino Controserramenti Controserramento da applicare al serramento esistente realizzato con elemento vetrato tipo Saint Gobain SGG CLIMAPLUS SILANCE avente stratigrafia: 66.2A(20)44.2A Il vetro è un doppio stratificato con PVB acustico di spessore pari a 2mm. L indice di valutazione del potere fonoisolante misurato in laboratorio R w è pari a 49 db. Il serramento dovrà avere permeabilità all aria in classe 4. Al fine di evitare fenomeni di risonanza è inoltre necessario trattare le superfici racchiuse tra i due serramenti con materiale fonoassorbente tipo fibra-poliestere. Porte di accesso all aula Porta tipo HUET-DOORS modello Supreme Performance avente indice di valutazione del potere fonoisolante R w misurato in laboratorio pari a 50 db. Lo spessore della porta è pari a 8 cm e dispone di una tripla guarnizione a pettine sulla battuta. Parete vetrata aule piano ammezzato Parete vetrata avente telaio in PVC e realizzata con elemento vetrato orizzontale antisfondamento e con stratificazione antirumore (2mm PVB acustico) avente stratigrafia 66.2A(20)44.2A (cfr. paragrafo Controserramenti ). Applicazione di un secondo vetro antisfondamento stratificato avente stratigrafia: 44.2A e distanziato dal primo di una distanza tale da garantire un grado di isolamento confrontabile con quello delle partizioni opache. Il telaio dovrà garantire perfetta tenuta all aria. Al fine di evitare fenomeni di risonanza è inoltre necessario trattare le superfici racchiuse tra i due elementi vetrati con materiale fonoassorbente tipo fibra-poliestere. Pannelli fonoassorbenti Soffitto È necessario prevedere l installazione di controsoffitti fonoassorbenti o l installazione di pannelli fonoassorbenti in lana minerale rivestiti di tessuto trasparente al suono Nella prima ipotesi il controsoffitto potrà essere del tipo Rockfon Ekla TH40, applicato in aderenza al soffitto o, nel caso dell aula percussioni, montato con un intercapedine d aria minima di 40 cm. Nella seconda ipotesi potranno essere applicati pannelli acustici posizionati eventualmente a diverse altezze. In Figura 4 e 5 si riportano esempi delle due soluzioni ipotizzate. ONLECO S.r.l. Via Pigafetta n. 3, Torino Tel./Fax e.mail: info@onleco.com 11

13 ONLECO S.r.l. Società di ricerca applicata e consulenza Laureata nell Incubatore di Imprese Innovative del Politecnico di Torino Figura 4: esempio di applicazione di un controsoffitto fonoassorbente tipo Rockfon Ekla TH 40 Figura 5: esempio di applicazione di pannelli fonoassorbenti a soffitto rivestiti in tessuto trasparente al suono, installati a diverse altezze. ONLECO S.r.l. Via Pigafetta n. 3, Torino Tel./Fax e.mail: info@onleco.com 12

14 ONLECO S.r.l. Società di ricerca applicata e consulenza Laureata nell Incubatore di Imprese Innovative del Politecnico di Torino Pareti Per quanto riguarda l assorbimento a parete possono essere previsti pannelli in lana minerale rivestiti di tessuto trasparente al suono, montati in aderenza alla parete oppure, dove possibile, accoppiati ad un pannello vibrante (lastra in cartongesso) e distanziati dalla parete di alcuni centimetri. In Figura 6 si riporta un esempio di applicazione di tali rivestimenti. Figura 6: esempio di applicazione di pannelli fonoassorbenti a parete rivestiti in tessuto trasparente al suono. È possibile prevedere l impiego di elementi assorbenti per le basse frequenze tipo bass-traps o elementi diffondenti tipo diffusori di Schroeder, necessari a favorire l omogeneità del campo sonoro. Tali elementi dovranno essere progettati accuratamente aula per aula, a partire dalle dimensioni effettive per massimizzarne l efficienza sulle frequenze di interesse. Di seguito si riportano alcuni esempi di bass traps e dei diffusori acustici descritti. ONLECO S.r.l. Via Pigafetta n. 3, Torino Tel./Fax e.mail: info@onleco.com 13

15 ONLECO S.r.l. Società di ricerca applicata e consulenza Laureata nell Incubatore di Imprese Innovative del Politecnico di Torino Figura 7: esempio di bass-trap Figura 7: esempio di diffusore di Schroeder ONLECO S.r.l. Via Pigafetta n. 3, Torino Tel./Fax e.mail: info@onleco.com 14

16 ONLECO S.r.l. Società di ricerca applicata e consulenza Laureata nell Incubatore di Imprese Innovative del Politecnico di Torino ALLEGATO B: Analisi acustica ONLECO S.r.l. Via Pigafetta n. 3, Torino Tel./Fax e.mail: info@onleco.com 15

17 Consulenza acustica relativa alla riqualificazione delle aree didattiche Conservatorino Giuseppe Verdi Torino

18 Range Tempo di riverberazione 0,5-0,9 s _Requisiti Aule studio Musica Livello di rumore di fondo rumore da traffico Livello di rumore di fondo altri strumenti NC 40 NC 30 MUSIC PRACTICE ROOMS D.C. Lamberty J.A.S.A. (1998) 69(1), pp. 149,145 Livello di rumore di fondo due strumenti uguali in ambienti adiacenti NC 25 Volume m 3 Superficie m 2 N.B. evitare presenza di pareti piane e parallele all interno degli ambienti (inclinazione 5%)

19 _Stato di fatto Risultati delle misure (P.T.)

20 _Stato di fatto Analisi dei risultati Requisiti Range ottimale Previsione dei livelli sonori sulla base delle misure effettuate Range stato di fatto Tempo di riverberazione Indice di valutazione potere fonoisolante R w aula/aula Indice di valutazione potere fonoisolante R w aula/corridoio 0,5-0,9 s s db db Indice di valutazione isolamento acustico di facciata - 30 db Livello di rumore di fondo rumore da traffico Livello di rumore di fondo altri strumenti Livello di rumore di fondo due strumenti uguali in ambienti adiacenti NC 40 NC 30 NC 25 LA calcolato = 33.4 db(a) NC LA calcolato = db(a) NC LA calcolato = 45 db(a) NC 40-45

21 _Stato di fatto Analisi dei risultati aula percussioni Ambiente Disturbante Aula 7 Ambiente Ricevente Aula 6 Sorgente ambiente disturbante PERCUSSIONI Volume Ambiente Ricevente [m 2 ] Ss [m 2 ] Freq. [Hz] Il valore calcolato equivale a NC L1 [db] T60 ambiente ricevente [s] R [db] Atot_ricevente [m 2 ] L2 [db] Curva A L2 [db](a) L2 globale db(a) 53.8

22 _Stato di fatto Analisi dei risultati aula percussioni Ambiente Disturbante Ambiente Ricevente Sorgente ambiente disturbante Aula 7 Aula 11 PERCUSSIONI Volume Ambiente Ricevente [m 2 ] Ss [m 2 ] 53.5 Freq. [Hz] Il valore calcolato equivale a NC 55 L1 [db] T60 ambiente ricevente [s] R [db] Atot_ricevente [m 2 ] L2 [db] Curva A L2 [db](a) L2 globale db(a) 53.9

23 _Soluzione 1 Pro: migliore illuminazione rispetto dei rapporti aero-illuminanti migliori soluzioni di fonoisolamento Contro: presenza di volumi accoppiati ridotti volumi delle aule scarso fonoisolamento

24 _Soluzione 2 Pro: assenza di volumi accoppiati Contro: mancato rispetto dei rapporti aeroilluminanti difficoltànell individuazione di adeguate soluzioni tecnologiche per il fonoisolamento del serramento ridotti volumi delle aule

25 Sostituzione serramento esistente e applicazione di un contro-serramento al fine di ottenere un elemento vetrato ad alte prestazioni fonoisolantiper il contenimento dell immissione e dell emissione sonora. Alte prestazioni= vetrocameracon lastre stratificate. Bassa permeabilità all aria del serramento. R wdoppio serramento >50 Inclinazione del serramento per evitare la presenza di superfici piane e parallele Presenza di ponti acustici _Soluzioni acustiche Isolamento acustico Ponte acustico dovuto alla presenza degli impianti Porte ad elevate prestazioni fonoisolanti (R w >40 db) Soluzioni tecnologiche adeguate per il serramento di separazione tra due ambienti (le prestazioni fonoisolantidevono essere confrontabili con quelle della soletta!!) Potere fonoisolante apparente della soletta R w > 55 db. Trattamantodelle solette con pavimento galleggiante

26 T60 stimato con i nuovi volumi - ambiente inferiore: 0.60 s - ambiente superiore: 0.55 s _Soluzioni acustiche Trattamento acustico Materiale fonoassorbente per evitare gli effetti negativi dovuti alla presenza di volumi accoppiati Possibilitàdi trattare acusticamente il soffitto ed eventualmente la partealta delle pareti per il controllo del tempo di riverberazione e del livello di pressione sonora degli strumenti. Soluzioni possibili: controsoffittifonoassorbenti e pannelli in lana minerale rivestiti di tessutotrasparente al suono nella parte alta delle pareti. Spessori da 2 cm a 4 cm

27 Possibilitàdi sostituire le controparetiesistenti con controparetipiùperformanti(piùlastre accoppiate di gesso rivestito e gesso fibra con spessori differenti per evitare le coincidenze). Possibilitàdi realizzare controparetiinclinate per l incremento dell isolamento acustico tra aule adiacenti e per evitare la presenza di superfici piane e parallele. _Soluzioni acustiche Realizzazione di disimpegni

28 _Soluzioni acustiche Soluzioni tecnologiche La soletta in cls

29 _Soluzioni acustiche Soluzioni tecnologiche Il pavimento galleggiante

30 _Soluzioni acustiche Soluzioni tecnologiche Le pareti divisorie e le contropareti Pareti divisorie a secco ad alte prestazioni Anche le contropareti possono essere realizzate con la stessa tecnologia costruttiva: tripla lastra in gesso rivestito o gesso-fibra, intercapedine riempita di lana minerale e spessori delle lastre differenti

31 _Soluzioni acustiche Soluzioni tecnologiche I serramenti Vetrocameracon doppie lastre stratificate e ampie intercapedini d aria. Materiale di stratificazione tipo PVB Esempio_serramento esterno